23BIM的特点52课件讲解

李志鸢二〇二一年一月十一日2.3BIM的特点CONTENTS目录2.3.3参数化2.3.6优化性2.3.1可视化2.3.2一体化2.3.4模拟性2.3.5协调性2.3.8信息完备性2.3.7可出图性PART01可视化1

可视化

BIM的可视化即“所见即所得”的形式。模型三维的立体实物图形可视，项目设计、建造、运营等整个过程可视。3Dmax、Sketchup等三维可视化设计软件的出现，有力地弥补了业主及最终用户因缺乏对传统建筑图纸的理解能力造成的和设计师之间的交流障碍。但这些软件设计理念和功能上的局限，使得这样的三维可视化展现无论用于前期方案推敲还是用于阶段性的效果图展现，与真正的设计方案之间都存在相当大的差距。对于设计师而言，除用于前期推敲和阶段展现外，大量的设计工作还是要基于传统CAD平台，使用平、立、剖三视图的方式表达和展现自己的设计成果。这种由于工具原因造成的信息割裂，在遇到项目复杂、工期紧张的情况下，非常容易出错。BIM的出现使得设计师不仅拥有了三维可视化的设计工具,更重要的是通过工具的提升，使设计师能使用三维的思考方式来完成建筑设计，同时，也使业主及最终用户真正摆脱了技术壁垒的限制，即随时知道自己的投资能获得什么，方便相互之间进行更好的沟通、讨论与决策。BIM提供的可视化思路，不仅将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们面前，而且在构件之间形成了互动性和反馈性的可视化。在BIM建筑信息模型中，整个过程都是可视化的，所以，可视化的结果不仅可以用于展示效果图及生成报表,更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都可以在可视化的状态下进行。模拟三维的立体事物可使项目在设计、建造、运营等建设过程中可视化，方便进行更好的沟通、讨论与决策。单击此处编辑母版标题样式

2.3.1可视化BIM可视化有以下3个方面的作用。（1）碰撞检查，减少返工。BIM最直观的特点是三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，优化净空和管线排布方案。施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时，也提高了与业主沟通的能力。(2)虚拟施工，有效协同。三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工，随时随地、直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方甚至非工程行业岀身的业主、领导都可以对工程项目的各种问题和情况了如指掌。通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少了建筑质量问题、安全问题,减少了返工和整改。(3)三维渲染，宣传展示。三维渲染动画，给人以真实感和直接的视觉冲击。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给了业主更为直观的宣传介绍，提升了中标概率。PART02

一体化2

一体化BIM技术在智慧建造中的意义

基于BIM技术可进行从设计到施工再到运营，贯穿工程项目全生命周期的一体化管理。BIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，不仅包含了建筑的设计信息，而且可以容纳从设计到建成使用，甚至是使用周期终结的全过程信息。以一个建设单位为例，釆用BIM技术的初期，主要集中于建设项目的设计，用于项目沟通、展示与推广。随着对BIM技术认识的深入，BIM的应用已开始扩展至项目招标投标、施工、物业管理等阶段。01设计阶段02招标阶段03施工阶段04物业管理阶段单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

01设计阶段建设单位采用BIM技术进行建设项目设计的展示和分析：一方面，将BIM模型作为与设计方沟通的平台，控制设计进度；另一方面，进行设计错误的检测。在施工开始之前解决所有设计问题，确保设计的可建造性，减少返工。图2.2、图2.3所示为陕西交通职业技术学院综合实训大楼利用BIM模型制作的展示效果图。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

02招标阶段建设单位借助于BIM的可视化功能进行投标方案的评审，大大提高了投标方案的可读性，确保了投标方案的可行性。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

03施工阶段釆用BIM技术和模拟技术进行施工方案模拟和优化：一方面，提供了一个与承建商沟通的平台，控制施工进度；另一方面，确保施工的顺利进行，保证工期和质量。传统的进度控制方法是基于二维CAD,存在着设计项目形象性差、网络计划抽象、施工进度计划编制不合理、参与者沟通和衔接不畅等问题，往往导致工程项目施工进度在实际管理过程中与进度计划出现很大偏差。3DBIM虚拟可视化技术对建设项目的施工过程进行仿真建模，建立4D信息模型的施工冲突分析与管理系统，实时管控施工人员、材料、机械等各项资源的进场时间，避免出现返工、拖延进度现象。通过建筑模型，可以直观展现建设项目的进度计划并与实际完成情况进行对比分析，了解实际施工与进度计划的偏差，合理纠偏并调整进度计划。4DBIM模型使管理者对变更方案带来的工程量及进度影响一目了然，是进度调整的有力工具。BIM技术在建设项目成本管理信息化方面有着传统技术不可比拟的优势，可大大提高工程量计算工作的效率和准确性。利用5DBIM模型结合施工进度可以实现成本管理的精细化和规范化，还可以合理安排资金、人员、材料和机械台班等各项资源使用计划，做好实施过程成本控制。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

03施工阶段釆用BIM技术和模拟技术进行施工方案模拟和优化：一方面，提供了一个与承建商沟通的平台，控制施工进度；另一方面，确保施工的顺利进行，保证工期和质量。传统的进度控制方法是基于二维CAD,存在着设计项目形象性差、网络计划抽象、施工进度计划编制不合理、参与者沟通和衔接不畅等问题，往往导致工程项目施工进度在实际管理过程中与进度计划出现很大偏差。3DBIM虚拟可视化技术对建设项目的施工过程进行仿真建模，建立4D信息模型的施工冲突分析与管理系统，实时管控施工人员、材料、机械等各项资源的进场时间，避免出现返工、拖延进度现象。通过建筑模型，可以直观展现建设项目的进度计划并与实际完成情况进行对比分析，了解实际施工与进度计划的偏差，合理纠偏并调整进度计划。4DBIM模型使管理者对变更方案带来的工程量及进度影响一目了然，是进度调整的有力工具。BIM技术在建设项目成本管理信息化方面有着传统技术不可比拟的优势，可大大提高工程量计算工作的效率和准确性。利用5DBIM模型结合施工进度可以实现成本管理的精细化和规范化，还可以合理安排资金、人员、材料和机械台班等各项资源使用计划，做好实施过程成本控制。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

04物业管理阶段前期建立的BIM模型集成了项目所有的信息，如材料型号、供应商等，可用于辅助建设项目维护与应用。BIM技术在建筑物使用寿命期间可以有效地进行运营维护管理。BIM技术具有空间定位和记录数据的能力，将其应用于运营维护管理系统，可以快速准确定位建筑设备组件，对材料进行可接入性分析，选择可持续性材料，进行预防性维护，制订行之有效的维护计划。BIM与RFID技术结合将建筑信息导入资产管理系统，可以有效地进行建筑物的资产管理。BIM还可进行空间管理，合理高效地使用建筑物空间。通过BIM建立某大厦整体三维模型，包括所有的管材、阀门、设备、配件等详细技术参数，通过运行模型可快速准确得到所需的信息，解决物业后期管理时需查很多图纸的麻烦。建设单位采用BIM技术的操作流程，如图2.4所示。建设单位基于设计方提供的二维（2D）设计图纸，釆用BIM技术建立3D建筑模型，并进行设计检测分析，直至解决发现所有的设计问题。然后，发布招标信息，要求承建商提供可视化的投标方案，并基于此进行评标和定标。中标的承建商将细化施工方案，并基于BIM技术和模拟技术展示、测试施工方案的可行性，以得到建设单位的认可，进而指导施工。施工结束后，建设单位将基于项目竣工图和其他相关信息，采用BIM技术更新已建立的3D模型，形成最终的BIM模型,以辅助物业管理。PART03

参数化3

参数化BIM技术在智慧建造中的意义BIM的重要特征之一就是面向对象进行参数化建模。通过参数而不是数字建立和分析模型，利用一定规则确定几何参数和约束，完成面向对象化的模型搭建，简单地改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型；BIM中图元是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。BIM应用系统中，建筑构件被对象化，数字化的对象通过编码描述和代表真实的建筑构件。一个对象需要有一系列参数来描述其属性。这个对象的代码必须包含这些参数。参数通常是预先定义好的，或遵守某些制订好的规则。这些参数信息就构成了建筑的属性。例如，一个墙的对象是一个具有墙所有属性的对象，不仅包括几何尺寸信息（如长、宽、高），还包括墙体材料、保温隔热性能、表面处理、墙体规格、造价等其他信息。而在一般的CAD绘图软件中，墙体是通过两条平行线的二维方式来表达的，线条之间没有任何关联。与此同时，数字化的门、窗、墙体、梁、柱等，完全可以表现其相应的物理属性和功能特性，同时具有智能的互动能力。例如，门窗与墙体、墙梁与柱子之间能自动关联并且完成扣减关系，完成几何关系和功能结构的协同统一。每一个BIM对象都包含了标识自身所有属性特征的完整参数。除有单纯的视觉效果外，模型还包含了构件的几何数据和一些非几何属性，如材料强度、构件造价、供应商等信息。参数化的意义在于统计与分析，如工程量、材料、设备统计等，在BIM模型中完全可以自动化、智能化完成，同时，可以与其他专业软件数据共享，进行结构验算、能耗分析、日照分析、检测碰撞以及虚拟建造等。面向对象的参数化模型带来的价值包括专业协调模拟功能优化设计单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

参数化单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

01专业协调专业协调是建筑工程中的重点内容，施工单位、建设单位、设计单位都在做着协调及互相配合的工作。例如，设计时，往往由于各专业设计师之间沟通不到位，而出现各种专业之间的碰撞问题；施工时，可能在布置管线时此处正好有结构设计的梁等构件妨碍管线的布置，这是施工中常遇到的碰撞问题。BIM的协调性服务就可以帮助处理这些问题，也就是说，BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

02模拟功能通过对设计、施工过程的模拟，可以提高并优化设计水平、降低施工风险。例如，在招标投标和施工阶段可以进行4D模拟（3D模型+项目的发展时间），也就是根据施工的组织设计模拟实际施工，从而确定合理的施工方案来指导施工；同时，还可以进行5D模拟（基于3D模型的造价控制），从而实现成本控制。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

03优化设计BIM模型提供了建筑物的实际完整信息，在BIM的基础上可以做更好的设计和施工过程的优化。特别是某些复杂程度很高的工程项目，BIM及与其配套的各种优化工具为复杂项目提供了优化的可能。例如，特殊项目的设计优化，裙楼、幕墙、屋顶、大空间等异形设计，通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方，对这些内容的设计施工方案进行优化，可以显著地缩短工期和优化造价。PART04

模拟性4

模拟性BIM技术在智慧建造中的意义

BIM模型提供了建筑物的实际完整信息，在BIM的基础上可以做更好的设计和施工过程的优化。特别是某些复杂程度很高的工程项目，BIM及与其配套的各种优化工具为复杂项目提供了优化的可能。例如，特殊项目的设计优化，裙楼、幕墙、屋顶、大空间等异形设计，通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方，对这些内容的设计施工方案进行优化，可以显著地缩短工期和优化造价。1.设计阶段模拟2.招标投标和施工阶段模拟3.运维阶段模拟单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

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设计阶段模拟在设计阶段，BIM可以根据设计需要进行模拟实验，如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟（图2.5）.室内舒适度分析（图2.6）等。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

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招标投标和施工阶段模拟在招标投标和施工阶段可以进行4D模拟。4D施工模拟是指利用4D施工模拟相关软件，根据施工组织进度计划，在已经搭建好的模拟基础上加上时间维度，分专业制作可视化进度计划。一方面可以指导现场施工；另一方面为建筑、管理单位提供非常直观的可视化进度控制管理依据。4D施工模拟可以使建筑的建造顺序清晰、工程量明确，把BIM模型和工期联系起来，直观地体现施工的界面、顺序，从而使各专业施工之间的施工协调变得清晰明了。4D施工模拟与施工组织方案的结合，能够使设备材料进场、劳动力分配、机械排班等各项工作的安排变得最为有效、经济。在施工过程中，还可将BIM与数码设备相结合，实现数字化的监控模式，更有效地管理施工现场、监控施工质量，使得工程项目的远程管理成为可能，项目各参与方的负责人能在第一时间了解现场的实际情况。3D施工进度模拟如图2.7所示。应用BIM技术还可以进行5D模拟，从而实现成本控制。5DBIM是在3D建筑信息模型基础上，融入“时间进度信息”与“成本造价信息”，形成由3D模型+1D进度+1D造价的五维建筑信息模型。5DBIM集成了工程量信息、工程进度信息、工程造价信息，不仅能统计工程量，还能将建筑构件的3D模型与施工进度的各种工作（WBS）相链接，动态地模拟施工变化过程，实施进度控制和成本造价的实时监控（图2.8）。单击此处编辑母版标题样式

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招标投标和施工阶段模拟单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

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运维阶段模拟

在传统建筑设施维护管理系统中，大多还是以文字的形式列表展现各类信息，但是文字报表有其局限性，尤其是无法展现设备之间的空间关系。当BIM导入运维阶段后，除可以利用BIM模型对项目整体做了解之外，模型中各个设施的空间关系及建筑物内设备的尺寸、型号、口径等具体数据，也都可以从模型中完美地展现岀来，这些都可以作为运维的依据，并且合理、有效地应用在建筑设施的维护与管理上。近些年，一些大型运维企业特别关注BIM在运维阶段的应用与发展（图2.9）,具体包含以下几个方面。应用BIM技术还可以进行5D模拟，从而实现成本控制。5DBIM是在3D建筑信息模型基础上，融入“时间进度信息”与“成本造价信息”，形成由3D模型+1D进度+1D造价的五维建筑信息模型。5DBIM集成了工程量信息、工程进度信息、工程造价信息，不仅能统计工程量，还能将建筑构件的3D模型与施工进度的各种工作（WBS）相链接，动态地模拟施工变化过程，实施进度控制和成本造价的实时监控（图2.8）。互动场景模拟优化租售方案系统维护紧急情况处理BIM技术在施工阶段建立的模型可通过转化，直接供运维信息管理平台使用。后期运营阶段可以对项目进行能耗、折旧、安全性预测，监控物业使用、维护、调试建筑使用情况或性能，以及储存和利用建筑财务方面的信息、部门成本分配的重要财务数据。单击此处编辑母版标题样式

03

运维阶段模拟PART05

协调性5

协调性BIM技术在智慧建造中的意义一直以来，建筑工程通常由设计、施工和运营几个独立的团队共同完成，但这种方式在一定程度上限制了各组成部分的协作，不利于工程作业中信息的交流。无论是施工单位还是业主及设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题，就要将各有关人士组织起来开协调会，找到各施工问题发生的原因及解决办法，然后进行变更，采取相应补救措施等来解决问题。随着BIM概念的提出，可以利用BIM的协调性，大大提高工作效率，改善项目品质。BIM的协调性技术能够跨越这种脱节的状况.通过统一的数字模型技术将建筑各阶段相互联系在一起，从各工种单独完成项目转化成各工种协同完成项目。它能够将不同工种之间的数据传递和共享，即把不同专业、不同功能的软件系统（如结构、给水排水等系统）有机地结合起来，在设计期间采用非冲突、协作的方式，用统一的平台来规范各种信息的交流,保证系统内信息流正常通畅。1.设计阶段协调2.施工阶段协调单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

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设计阶段协调

在设计阶段，设计师们通常都是各做各的，往往由各专业设计师之间的沟通不到位，导致各个专业间错漏、碰缺问题严重，经常需要设计变更，甚至影响设计周期，耽误整体项目工期。例如，暖通等专业进行管道布置时，由于施工图是绘制在各自的施工图纸上，真正施工过程中，可能遇到在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件妨碍管线布置的情况，这是施工中常遇到的碰撞问题。BIM的协调性服务就可以帮助处理这些问题，通过BIM的协调性，运用相关的BIM软件建立数据信息模型，可以将本专业的设计结果及理念展现在模型之上，让其他专业的设计师进行参考。同时，因为BIM模型中包含了各个专业的数据，所以可实现数据共享，让设计中所有专业的设计师能够在同一个数据环境下进行作业。BIM模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据，提供出来，保持模型的统一性，从而大大提高工作效率（图2.10）。当然，BIM的协调作用并不是只能解决各专业间的碰撞问题，它还可以解决如电梯井布置与其他设计布置及净空要求的协调；防火分区与其他设计布置的协调；地下排水布置与其他设计布置的协调；各个房间出现冷热不均、预留的洞口未留或尺寸不对等情况。使用有效BIM协调流程进行协调综合，可以减少不合理变更方案或问题变更方案。基于BIM的三维设计软件能够在项目紧张的管线综合设计周期里，提供清晰、高效的与各系统专业有效沟通的平台，更好地满足工程需求，提高设计品质。单击此处编辑母版标题样式图2.2陕西交通职业技术学院综合实训大楼B1M模型(由王亚升老师带领学生制作)

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设计阶段协调

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施工阶段协调

在施工阶段，施工人员可以通过BIM的协调性清楚了解本专业的施工重点以及相关专业的施工注意事项。通过统一的BIM模型还可以了解本专业在施工中对其他专业是否造成影响，提高施工质量。另外，通过协同平台进行的施工模拟及演示，可以将施工人员统一协调起来，对项目中施工作业的工序、工法等作出统一安排，制订流水线式的工作方法，提高施工质量，缩短施工工期。PART06